JPH0267852A - 光データ伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光データ伝送方式に関、する。より詳細には
、本発明は、ディジタル信号の光伝送において、伝送信
号の信号パターンによらず簡便な回路構成でデータ伝送
を可能とする新規な光データ伝送方式に関する。

従来の技術 従来の光データ伝送方式においては、■交流結合型と■
直流結合型との２種類の形式の光通信用受信器が使用さ
れている。

■交流結合型光通信用受信器は回路構成が比較的簡単で
あり、また、温度等によるドリフトの影響を受は難いと
いう利点があるが、反面、伝送信号に５０％近傍のデユ
ーティサイクルが要求されるという制約がある。このた
め、交流結合型光通信用受信器を使用する場合は符号変
換のための回路を付加する必要があり、結局、受信器自
体の回路構成が簡単であるという利点は必ずしも有効で
はない。

一方、■直流結合型光通信用受信器は、受信信号を識別
するための閾値設定用回路が必要であるが、信号パター
ンによる制約はないので、実際の使用上は取り扱いが比
較的容易である。但し、閾値設定用回路は、例えば長期
間無信号状態が続いた場合に閾値設定ができなくなるの
で、無信号時における閾値レベルを予め設定しておくか
、あるいは、受信信号が途絶えないように伝送信号に伝
送データとは無関係に定常的なリフレッシュパルスを挿
入するなどの対策が必要である。

発明が解決しようとする課題 上述のように、従来の光データ伝送方式では、交流結合
型光通信用受信器を使用した場合は伝送信号パターンに
制約を受け、一方、直流結合型光通信用受信器を使用し
た場合は、無信号時における閾値レベルの設定を行なう
必要があるためにデータリンクとしての回路構成はより
複雑なものとならざるを得なかった。

そこで、本発明の目的は、伝送信号パターンに制約を受
けない直流結合型光通信用受信器を基本的に採用しつつ
、無信号状態における正しい閾値レベルの保持をより簡
易な回路構成によって実現する新規な光データ伝送方式
を提供することにある。

課題を解決するための手段 即ち、本発明に従い、所定の送信器と受信器との間でデ
ィジタルデータ信号を光信号として伝送する方式におい
て、送信器側においては、送信すべきデータ信号と該デ
ータ信号のクロック信号との論理和信号を光信号として
送信し、受信器側においては、受信した光信号を、適正
に位相調整したクロック信号によるタイミングで再生す
ることをを特徴とする光データ伝送方式が提供される。

また、本発明の一実施態様に従えば、上記光データ伝送
方式において、前記論理和信号とは別に、単独のクロッ
ク信号を同時に伝送することが好ましい。

作用 前述のように、直流結合型光通信用受信器においては、
無信号時にも何らかの光入力信号波高値の情報を受信器
に入力することによって、無信号時に正しい閾値レベル
の設定を行なうことができ、このためにリフレッシュパ
ルス等の元信号とは関係のない閾値レベル設定のための
信号を挿入する等の方法がある。しかしながら、従来の
光データ伝送方式では、送信器側でリフレッシュパルス
を発生させる機能の追加及び受信器側でそれらの切り分
けを行なう機能の追加が、伝送システム全体の回路構成
を複雑にする原因となっていた。

これに対して、本発明に係る光データ伝送方式では、“
′リフレッシュパルス”としてクロック信号を用いてい
る。クロック信号は、データ処理のために常時供給され
ている信号であり、特別な生成回路を設けることなく容
易に利用することができる。また、後述するように、伝
送信号からのリフレッシュパルスの除去も非常に容易で
ある。

即ち、本発明の一態様によれば、光送信器側では送信す
べき元信号とクロック信号との論理和をとり、この和信
号を光送信器により送信する。従って、光受信器側では
、伝送すべきデータが無い状態でもクロック信号が入力
されるので信号波高値の情報が失なわれず、閾値レベル
を正しく設定することができる。更に、このクロック信
号をＡ同期位相をずらしてそのクロックタイミングで信
号の識別を行なえば、重ね合わされたクロック信号が打
ち消されて元の伝送信号が容易に得られる。

このような本発明に係るデータ伝送方式は、基本的に直
流結合型光受信器を使用したものであり、如何なるデユ
ーティサイクルの信号パターンに対しても対応できる。

また、バースト信号などのように無信号状態から突然信
号が人力される場合でも、第１ビツト目から正しく受信
可能であり、コンビエータ間の光データ伝送などの分野
で、従来信号バスとして用いられていた配線を光フアイ
バケーブルに置き換えることを可能とする。

以下に図面を参照して本発明をより具体的に詳述するが
、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の技
術的範囲を何ら限定するものではない。

実施例 第１図および第２図は、本発明に係る光データ伝送方式
を実現するために使用できる光送信器並びに光受信器の
基本的な構成をそれぞれ示す図である。

光送信器は、第１図に示すように、バッファ１１ａを備
えたデータ信号人力とバッファｌｌｂを備えたクロック
信号入力とを備えており、各バッファ１１ａ、ｂの出力
はいずれもＯＲゲート１２に入力される。ＯＲゲート１
２の出力信号としては、ドライバ１３ａを介して発光素
子１４ａに人力されたデータ信号とクロック信号との論
理和の光信号が出力される。尚、図示していないが、具
体的に後述するように、送信器は、クロック信号も単独
で光信号として送信できるように構成されていることが
好ましい。

一方、光受信器は、第２図に示すように、第１図に示し
た光送信器の送信した〔データ信号子クロック信号〕か
らなる論理和光信号を受信する受光素子２１ａと、クロ
ック信号を単独で伝送したタロツク光信号を受信する受
光素子２１ｂとを備えている。受信された論理和光信号
は、増幅器２２ａにおいて増幅された後に、閾値設定回
路２３と識別器２４ａの入力の一方とに入力される。閾
値設定回路２３の出力は、識別器２４ａの他方の入力に
接続されており、識別器２４Ｈにおいて信号再生が行わ
れ、これがフリップフロップ２５のデータ人力りに人力
される。また、受光素子２１ｂに受信された単独のクロ
ック信号は、増幅器２２ｂで増幅され、識別器２４ｂで
波形整形された後に、デイレイ回路２６によって位相調
節された後、後述するように、フリップフロップ２５の
クロック人力Ｃに入力される。

第３図（ａ）〜（ｅ）は、上述のような本発明に係る光
データ伝送方式における信号処理を説明する波形図であ
る。

第３図（ａ）は伝送すべきデータの元の信号波形を、ま
た、第３図ら）はクロック信号の波形を示している。前
述のように、これらの信号の論理和信号を光信号として
送信する。

第３図（Ｃ）は、受信した論理和光信号の波形を示すも
のである。ここで、伝送すべきデータが途絶えた場合で
も、クロック信号が送信され続けているので、常に適正
な閾値が、閾値設定回路２３によって生成される。

第′３図（のは、受光素子２１ｂによって受信された後
識別器２４ｂで再生され、更にデイレイ回路２６によっ
て生成されたスシフトクロツタ信号の信号波形を示して
いる。第１図に示した回路では、フリップフロップ２５
のクロック入力にこのスシフトクロック信号が入力され
ており、従って、フリップフロップ２５はスシフトクロ
ツタ信号の立ち上がり時のＤ端子の状態によって出力が
変化する。こうして再生された伝送データを第３図（ｅ
）に示す。

このように、第１図並びに第２図に示した光送信器およ
び光受信器を使用した光データ伝送方式では、伝送すべ
きデータが途絶えた場合でもクロック信号が受信器に入
力されるので信号波高値の情報が失なわれず、閾値レベ
ルを正しく設定することができる。また、ス同期位相を
ずらしたクロック信号によって信号識別のタイミングを
とることによってクロック成分を除去して、容易に元の
伝送データを再生することができる。

第４図および第５図は、第１図並びに第２図に示した、
本発明に係る光データ伝送方式を実施するための光送信
器並びに光受信器の具体的な構成例を示す回路図である
。尚、これらの図面において、第１図並びに第２図に示
した光送信器並びに光受信器と同じ構成要素には同じ参
照番号を付しである。

第４図に示した光送信器では、データ並びにクロック入
力にそれぞれバッファｌｌａ、ｂとしてＥＣＬ−ＩＣ（
ラインレシーバ−等）を使用し、また、２つのＥＣＬ−
ＩＣの出力を接続することによって節点ＡをＯＲゲート
としている。即ち、節点Ａ以降の信号線には、データ信
号とクロック信号との論理和信号が伝送される。

尚、第４図に示した光送信器は、タロツク信号単独の光
信号を同時に出力できるように構成されており、クロッ
ク人力には更にひとつのバッファ１１Ｃが設けられてい
る。

上述のような回路において生成された論理和信号並びに
クロック信号は、それぞれ発光素子のドライバであるＮ
ＰＮ）ランジスタ１３ａＳｂのペースに接続されている
。このＮＰＮトランジスタ１３ａ、ｂのコレクタは発光
素子１４ａ、ｂに接続され、一方、エミッタはそれぞれ
電流源に接続されており、ベースに印加される論理和信
号またはクロック信号に対応した駆動電流を発光素子１
４ａ、ｂに供給する。こうして、この光送信器は、デー
タ信号とクロック信号との論理和信号とクロック信号と
を光信号として出力することができる。

また光受信器は、第５図に示すように、論理和光信号を
受信するための受光素子２１ａとタロツク光信号を受信
するための受光素子２１ｂとの１対の受光素子を備えて
いる。尚、本実施例では受光素子２２ａ１　ｂとしてＰ
ＩＮ型ホトダイオードを使用している。また、受光素子
２１ａＳｂの出力は、例えばトランスインピーダンス型
の増幅器をバンファ２２ａＸｂとして使用するとによっ
て信号処理に適したレベルまで増幅される。

論理和光信号の受信には、前述のように直流結合型の光
受信回路が適用されている。即ち、増幅器２２ａの出力
信号は、識別器２４Ｈの人力の一方に接続されると同時
に、閾値設定回路２３にも入力される。閾値設定用回路
２３は、２つの同一抵抗Ｒで構成される分圧回路と、こ
の分圧回路で振幅を半分に抑制された信号のピーク、即
ち、増幅器２２Ｈの出力信号振幅の半分の値（各ピーク
）をホールドするピークホールド回路とで構成できる。

これを識別器２４ａの他方の人力に接続することによっ
て識別器２４ａが受信信号の信号再生を実行する。

尚、この識別器２４ａは例えばコンパレータ回路で構成
することができる。

一方、クロック光信号の受信／再生については、クロッ
ク信号が明らかにデユーティ５０％の光信号であること
から、回路構成の簡単な交流結合型の受信回路を適用す
ることができる。こうして得られたクロック信号は、デ
イレイ回路２６によって位相調整された後にフリップフ
ロップ２５のクロック入力に接続される。

こうして、第３図を参照して前述したように、フリップ
フロップ２５において、受信信号からデータ信号のみが
抽出される。

発明の詳細 な説明したように、本発明に係る光データ伝送方式は、
伝送信号パターンに制約を受けない直流結合型光通信用
受信器を基本的に採用しつつ、無信号状態における正し
い閾値レベルの保持をより簡易な回路構成によって実現
している。

即ち、本発明に係る光データ伝送方式は、如何なるデユ
ーティサイクルの信号パターンに対しても対応可能であ
り、更に、バースト信号のように無信号状態から突然信
号が人力されるような信号の伝送においても、１ビツト
目から正しい受信が可能である。

従って、コンピュータ間の光データ伝送などの分野で、
従来信号バスとして用いられていた配線を光フアイバケ
ーブルに置き換えて利用する等、広範な応用が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光データ伝送方式を実施する際
に使用することのできる光送信器の基本的な構成を示す
図であり、 第２図は、本発明に係る光データ伝送方式を実施する際
に使用することのできる光受信器の基本的な構成を示す
図であり、 第３図（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る光データ伝送方
式における伝送信号の波形を示す図であり、第３図（ａ
）は送信器へ入力される元のデータ信号を、第３図（ｂ
）はクロック信号を、第３図（Ｃ）は受信・増幅された
信号波形と閾値レベルを、第３図（ｄ）は位相がスシフ
トしたクロック信号を、第３図（ｅ）は受信器のフリッ
プフロップ回路より出力される信号波形をそれぞれ示し
ており、 第４図は、第１図に示した光送信器の具体的な構成例を
示す図であり、 第５図は、第２図に示した光受信器の具体的な構成例を
示す図である。 〔主な参照番号〕 １１ａ、ｂｌ　Ｃ・　・　・バッファ、１２・　・　・
　・　・ＯＲゲート、 １３ａ、ｂ・・ドライバ （ＮＰＮ型トランジスタ） １４ａ、ｂ・・発光素子、 ２１ａ、ｂ・・受光素子、 ２２ａ、ｂ・・増幅器、 ２３・・・・・閾値設定回路、 ２４ａ、ｂ・・識別器、 ２５・・・・・フリ・Ｚプフロツプ、 ２６・・・・・デイレイ回路 特許出願人　　住友電気工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の送信器と受信器との間でディジタルデータ
   信号を光信号として伝送する方式において、送信器側に
   おいては、送信すべきデータ信号と該データ信号のクロ
   ック信号との論理和信号を光信号として送信し、 受信器側においては、受信した光信号を、適正に位相調
   整したクロック信号によるタイミングで再生することを
   特徴とする光データ伝送方式。
2. （２）第１請求項に記載の光データ伝送方式において、
   前記論理和信号とは別に、単独のクロック信号を同時に
   伝送することを特徴とする光データ伝送方式。